EP1157398B1 - Commutateur electrique individuel etanche fixe par embo tement sur une plaque a circuits - Google Patents

Commutateur electrique individuel etanche fixe par embo tement sur une plaque a circuits Download PDF

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EP1157398B1
EP1157398B1 EP00993662A EP00993662A EP1157398B1 EP 1157398 B1 EP1157398 B1 EP 1157398B1 EP 00993662 A EP00993662 A EP 00993662A EP 00993662 A EP00993662 A EP 00993662A EP 1157398 B1 EP1157398 B1 EP 1157398B1
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EP
European Patent Office
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circuit board
electrical switch
cap
actuating member
tripping member
Prior art date
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EP00993662A
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German (de)
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EP1157398A1 (fr
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Sylvain Rochon
Laurent Bouvier
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ITT Manufacturing Enterprises LLC
Original Assignee
ITT Manufacturing Enterprises LLC
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Publication date
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    • H01H2233/10—Actuating striker on actuator part captured between assembled parts of support

Definitions

  • the present invention relates to an electrical switch tactile effect.
  • the contact carrier is one piece molded in insulating plastic material which delimits a housing at the bottom of which are arranged at least two contacts fixed electrical and which receives the form triggering member curved which is deformable under the action of a pusher actuating.
  • this one when acting on the central part of the trigger member in the general shape of a dome, this one abruptly quits its stable state of rest to establish an electrical connection between a fixed contact, generally lateral against which the lower peripheral edge of the trigger, and a central fixed contact that comes strike the central part of the triggering member.
  • the sudden change in state of the triggering organ provides its user, who acts directly or indirectly on the actuator, a sensation tactile change of state of the triggering device, and therefore the change of state of the switch.
  • the triggering member is with the electronic circuits of the equipment to which it belongs for example made in the form of a curved disc.
  • the hood is usually a metallic piece of closure crimped around the housing and the electrical connection of the switch is made by lugs or output terminals of the switch which extend the fixed contacts outside the and which are welded and / or stitched on a circuit board equipment prints.
  • each electrical switch is presented under the form of an independent component which must be implemented and fixed by welding on the upper face of the circuit board printed with a relatively large overall size, especially laterally and in height which results from the need to assemble and fix together the different components of the switch before setting it up in equipment.
  • US-A-3,917,917 describes a switch electric with tactile effect according to the preamble of claim 1.
  • this one produces and assembles all components, except the circuit board which is for example a circuit board printed matter belonging to equipment intended to contain one or more several switches according to the invention, which he delivers to "the user” who performs the assembly of these components on the circuit board together with other electronic components, in particular according to the so-called “pick and place” technique.
  • the circuit board which is for example a circuit board printed matter belonging to equipment intended to contain one or more several switches according to the invention, which he delivers to "the user” who performs the assembly of these components on the circuit board together with other electronic components, in particular according to the so-called “pick and place” technique.
  • the invention proposes a switch, characterized in that the actuator comprises a skirt side which surrounds the trigger and which is closed at its upper part and whose lower edge is pinched vertically between a lower edge of the cover and the opposite part of the upper face of the circuit board to delimit a sealed cavity in which is housed the trigger.
  • a electrical switch with tactile effect 10 represented in FIGS. 1, 4 and 6 is constituted by a sub-assembly12 comprising the assembly of three main components 14, 16 and 18 and a portion 20 of printed circuit board.
  • the three main components include a cover upper 14 produced by plastic molding, in particular thermoplastic, an actuator or actuator 16 produced by molding in elastomeric material based silicone and a trigger member 18 which is by example a piece of stainless steel sheet.
  • the printed circuit board 20 has on its face upper 22 different guide tracks which will be described in detail later and in its thickness four holes through 24 for hanging and fixing the sub-assembly 12 with a view to setting up an electrical switch 10.
  • the upper cover 14 is a rigid pot-shaped part overturned comprising a side wall 26 which delimits a face cylindrical internal lateral 28 and having an upper wall horizontal transverse 30 which delimits a transverse face internal upper 32 of the cover pierced with a central hole 34.
  • the internal lateral face 28 has four bosses 36 which extend radially inward and which are distributed angularly at 90 ° around the axis A to constitute means polarizing the angular orientation of the actuator 16, around the axis A, relative to the cover 14 as will be explained later.
  • the cover 14 is delimited vertically downwards by a face or lower transverse edge 38 which is connected to the wall 28 by rounded leave 40.
  • the cover 14 has here four hooking lugs 42 arranged in the form of two pairs of legs which extend in vertical planes offset angularly by 90 ° and which are also angularly offset by 45 ° relative to the two vertical planes in which the bosses extend 36.
  • Each hooking lug 42 extends generally according to a vertical direction and it has an upper section horizontal 44 which extends radially outwards from the corresponding part of the side wall 26, and a section main vertical 46 whose lower free end 48 is shaped like a hook.
  • Each hook 48 here extends radially outwards being delimited by an upper horizontal facet 50 which, as can be seen in figure 6, extends opposite a part opposite the underside 23 of the plate 20, when the sub-assembly 12 is mounted on the printed circuit board 20.
  • each leg 48 is shaped as an inclined ramp which cooperates with the corresponding upper edge 54 of hole 24 during insertion vertical, from top to bottom, of tab 42 with its hook 48 in a hole 24.
  • the actuator 16 at its lower part, is a piece in general shape of overturned pot, or cylindrical case closed to its upper part, which delimits an internal cavity 56.
  • This lower part of actuator 16 is essentially constituted by a cylindrical side skirt 58 closed at its upper part by a horizontal upper transverse partition 60 which is extends at its lower end with a shaped lower edge peripheral lip 62 which extends radially towards the outside and which is shaped by its external profile 64 of complementary to the lower edge 38 and to the leave 40 of the side wall 26 of the cover 14.
  • the lateral skirt 58 defines an internal lateral surface 66 while it is delimited radially outwards by a external lateral surface 68 in which are formed, at its part upper, four complementary recesses or slots 70 bosses 36 so as to allow angular indexing, around the axis A, of the actuator 16 relative to the cover 14.
  • the design and sizing of parts 14 and 16 are also such that the skirt 58 is mounted with a slight radial tightening inside the cover 14 in order to retain the part lower forming body of actuator 16 inside the cover 14.
  • the actuator 16 From its transverse wall 60, the actuator 16 comprises a vertical rod 72 for actuating the member trigger 18 which extends downwards and which ends in a lower facet 74 in the form of a disc which is intended for cooperate with the upper face of the central part opposite 76 of the triggering member 18.
  • the actuator 16 also includes a vertical rod of maneuver 78 which extends vertically upwards from the transverse partition 60 to pass through the central hole 34 of the cover 14 and protrude outside the switch for allow the actuation of the latter by exerting a push vertical P on the upper part of the push rod.
  • the dimensioning of the various components is such that, in mounted position on the printed circuit board 20, the face upper part of the partition 60 is vertically upwards against the internal face 32 of the cover 14, while the lip 62 is pinched elastically between the lower edge 38 of the cover 14 and the annular part facing the upper face 22 of the plate 20 to "close” the switch 10, that is to say to delimit the sealed cavity 56 inside the actuator 16.
  • the latter comprises retaining fingers 80 vertical and angular orientation of the trigger 18 relative to actuator 16
  • the actuator 16 comprises, inside the cavity 56, four studs or bosses 80 formed in relief radially towards the interior from the internal face 66 of the skirt 58.
  • Each stud 80 is flared at its lower part to constitute a bead 82 in the shape of an arc of a circle, the four beads 82 thus being distributed angularly so regular at 90 ° around the A axis.
  • the trigger member 18 in the general shape of a dome slightly domed consists essentially of a part upper central 76 from which extend radially outwards four branches 84 to give the organ of trigger 18 a general shape of a four-pointed star.
  • the peripheral edge bottom of the dome has four cutouts or recesses 86 of slightly curved profile and complementary to that of beads 82 so that, as can be seen in particular in Figure 4, the fingers 80, 82 extend opposite the recesses 86 and below the dome 18 to orient it angularly relative to the actuator 16 and to hold it vertically by relation to it to constitute the subset 12.
  • each branch 84 constitutes the "remaining" part of the peripheral edge dome 18 lower and they are folded vertically towards the bottom, so as to be offset from the top central 76 of the dome 18 and to constitute four support points and of contact of the dome 18 on the upper face 22 of the plate to printed circuits 20 as can be seen in Figure 6
  • the triggering member 18 is made of conductive material, or at least its underside, and it is intended to establish the connection electric between at least two fixed switch contacts which here are conductive tracks carried by the upper face 22 of the printed circuit board 20.
  • the switch 10 has a common fixed central contact 90 consisting of a disc-shaped track 90 located generally to the right of axis A and it has two other fixed contacts diametrically opposed 92 in the form of a rectangular track.
  • Tracks 90 and 92 forming the fixed contacts are extend radially outwards to be connected to corresponding connection areas 94 and 96 located at outside the switch.
  • the positioning of the fixed contacts 92 relative to the hole 24, angularly and radially, is such that when the sub-assembly 12 is fixed on the printed circuit board 20 to constitute the electrical switch 10, two ends 88 belonging to two diametrically opposite branches 84 of the triggering member 18 are in contact with electrical contact with the two fixed output contacts 92 while the part central 76 of dome 18 is located vertically opposite and at above the common fixed central contact 90.
  • the design according to the invention which has just been described is therefore particularly advantageous in that the fixing of the sub-assembly 12 on the printed circuit board 20 does not require no welding operation.
  • this design can advantageously be used in connection with the installation and assembly of different components on a printed circuit board depending on the "pick and place” technique, the upper face of the sub-assembly 12 allowing easy gripping of the sub-assembly 12 for its placement on the plate 20.
  • the electrical switch 10 is perfectly sealed insofar as the cavity in which are arranged on the one hand the dome 18 and on the other hand the fixed contacts 90 and 92 is a cavity whose tightness is provided by the peripheral lip 62 pinched between the cover 14 and the plate 20.
  • the total dimensions of the switch are also low.
  • the total height of the switch at above the upper face 22 of the plate 20 is equal to 5 millimeters while the outside "diameter" of the cover 14 is equal at about 8.3 millimeters.
  • the side skirt 58 can include retaining pins which fit elastically into complementary housings of the cover 14 in order to maintain the actuator in the hood to constitute a sub-assembly comprising the cover 14 and the actuating member 16.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Contacts (AREA)
  • Percussion Or Vibration Massage (AREA)

Description

La présente invention concerne un commutateur électrique à effet tactile.
L'invention concerne plus particulièrement un commutateur individuel de très petites dimensions du type comportant :
  • un support qui porte sur sa face supérieure au moins deux contacts électriques fixes ;
  • un organe de déclenchement de forme générale bombée qui est déformable élastiquement, à partir d'un état stable de repos, sous l'action d'un organe d'actionnement qui agit sur la partie centrale de l'organe de déclenchement, selon une direction axiale sensiblement perpendiculaire à la face supérieure du support, pour établir une liaison électrique entre les deux contacts fixes ;
  • un capot supérieur qui s'étend au-dessus du support, qui entoure latéralement l'organe de déclenchement et dont la partie supérieure comporte un trou pour le passage de l'organe d'actionnement ;
et des moyens de fixation du capot par rapport au support.
Selon une conception largement répandue d'un tel type de commutateur miniaturisé, le support porte-contacts est une pièce moulée en matière plastique isolante qui délimite un logement dans le fond duquel sont disposés au moins deux contacts électriques fixes et qui reçoit l'organe de déclenchement de forme bombée qui est déformable sous l'action d'un poussoir d'actionnement.
Selon cette conception, lorsqu'on agit sur la partie centrale de l'organe de déclenchement en forme générale de dôme, celui-ci quitte son état stable de repos, de manière brusque pour établir une liaison électrique entre un contact fixe, généralement latéral contre lequel prend appui le bord périphérique inférieur de l'organe de déclenchement, et un contact fixe central que vient percuter la partie centrale de l'organe de déclenchement.
Le changement brusque d'état de l'organe de déclenchement procure à son utilisateur, qui agit directement ou indirectement sur le poussoir d'actionnement, une sensation tactile du changement d'état de l'organe de déclenchement, et donc du changement d'état du commutateur.
Selon une conception connue, l'organe de déclenchement est avec les circuits électroniques de l'équipement auquel il appartient par exemple réalisé sous la forme d'un disque bombé.
Le capot est généralement une pièce métallique de fermeture sertie autour du boítier et le raccordement électrique du commutateur est réalisé par des pattes ou bornes de sortie du commutateur qui prolongent les contacts fixes à l'extérieur du boítier et qui sont soudées et/ou piquées sur une plaque à circuits imprimés de l'équipement.
Ainsi, chaque commutateur électrique se présente sous la forme d'un composant indépendant qui doit être mis en place et fixé par soudage sur la face supérieure de la plaque à circuit imprimé avec un encombrement total relativement important, notamment latéralement et en hauteur qui résulte de la nécessité d'assembler et de fixer ensemble les différents composants du commutateur avant la mise en place de ce dernier dans l'équipement.
Selon la conception décrite et représentée dans le document EP-A-0.558.239, on connaít un commutateur comportant une plaque à circuits imprimés comportant sur sa face supérieure au moins deux pistes conductrices constituant les deux contacts électriques fixes du commutateur.
Le document US-A-3 917 917 décrit un commutateur électrique à effet tactile selon le préambule de la revendication 1.
Ainsi, du point de vue du fabricant du commutateur, celui-ci produit et assemble tous les composants, à l'exception de la plaque à circuits qui est par exemple une plaque à circuits imprimés appartenant à l'équipement destiné à comporter un ou plusieurs commutateurs selon l'invention, qu'il livre à "l'utilisateur" qui réalise le montage de ces composants sur la plaque à circuits en même temps que d'autres composants électroniques, notamment selon la technique dite de "pick and place".
Afin d'améliorer la conception d'un tel commutateur, et notamment son étanchéité, l'invention propose un commutateur, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement comporte une jupe latérale qui entoure l'organe de déclenchement et qui est fermée à sa partie supérieure et dont le bord inférieur est pincé verticalement entre un bord inférieur du capot et la partie en vis-à-vis de la face supérieure de la plaque à circuits pour délimiter une cavité étanche dans laquelle est logé l'organe de déclenchement.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
  • la jupe latérale est fermée à sa partie supérieure par une paroi transversale à partir de laquelle s'étend, verticalement vers le bas, une tige axiale d'actionnement de l'organe de déclenchement, et l'organe d'actionnement est réalisé par moulage dans un matériau déformable élastiquement, notamment en matériau élastomère à base de silicone ;
  • l'organe d'actionnement comporte une tige axiale de manoeuvre qui s'étend verticalement vers le haut à partir de la paroi transversale et à travers le trou du capot ;
  • le bord inférieur est une lèvre inférieure périphérique qui s'étend radialement vers l'extérieur et qui est pincée élastiquement entre un bord inférieur du capot et la face supérieure de la plaque à circuits ;
  • la jupe comporte sur sa face interne, et au voisinage de son extrémité inférieure, plusieurs doigts de retenue verticale de l'organe de déclenchement pour constituer un sous-ensemble comportant les organes de déclenchement et d'actionnement.
  • les doigts de retenue sont conçus de manière à libérer l'organe de déclenchement lors de la fixation du capot supérieur sur la plaque à circuits imprimés ou lors de la première manoeuvre du commutateur ;
  • le commutateur comporte des moyens d'indexation angulaire de l'organe de d'actionnement par rapport au capot et des moyens d'indexation angulaire de l'organe de déclenchement par rapport à l'organe d'actionnement ;
  • les moyens d'indexation angulaire de l'organe de déclenchement par rapport à l'organe d'actionnement sont constitués par les doigts de retenue verticale de l'organe de déclenchement qui sont formés en relief sur la paroi interne de la jupe latérale de l'organe d'actionnement et qui coopèrent avec des évidements complémentaires formés dans le bord inférieur périphérique de l'organe de déclenchement;
  • l'organe de déclenchement présente une forme générale en étoile dont les branches sont délimitées par les évidements formés dans le bord inférieur de l'organe de déclenchement ;
  • la jupe latérale de l'organe d'actionnement est montée serrée radialement à l'intérieur d'un logement complémentaire du capot pour constituer un sous-ensemble comportant le capot et l'organe d'actionnement;
  • la jupe latérale comporte des ergots de maintien qui s'emboítent élastiquement dans des logements complémentaires du capot afin de maintenir l'actionneur dans le capot pour constituer un sous-ensemble comportant le capot et l'organe d'actionnement ;
  • les moyens de fixation du capot sur la plaque à circuits comportent au moins une paire de bras diamétralement opposés dont chacun s'étend verticalement vers le bas à travers un orifice correspondant de la plaque à circuits avec son extrémité libre inférieure en forme de crochet qui coopère avec une portion en vis-à-vis de la face inférieure de la plaque pour retenir le capot verticalement vers le haut par rapport à la plaque ;
  • l'extrémité libre de chaque bras d'accrochage est conformée en rampe pour provoquer son effacement automatique, selon la direction radiale, lors du montage du capot, verticalement de haut en bas, sur la plaque à circuits ;
  • les moyens de fixation comportent deux paires de bras d'accrochage qui s'étendent dans des plans axiaux perpendiculaires ;
  • l'organe de déclenchement comporte une embase inférieure dont le bord périphérique inférieur est en appui sur la face supérieure de la plaque à circuits et une partie supérieure bombée sur laquelle agit l'organe d'actionnement ;
  • face supérieure de la plaque à circuits comporte au moins un contact fixe central situé verticalement au droit de la partie supérieure bombée, et au moins un contact fixe périphérique situé au droit d'un tronçon du bord inférieur de l'embase de l'organe de déclenchement ;
  • le tronçon du bord inférieur de l'embase de l'organe de déclenchement est constitué par le bord d'extrémité libre inférieure de l'une des branches de l'étoile ;
  • la plaque à circuits est une plaque à circuits imprimés, ou une portion d'une plaque à circuits imprimés, appartenant à un équipement électronique ;
  • le commutateur présente une symétrie générale de conception autour de la direction verticale d'actionnement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé dans lequel :
  • la figure 1 est une vue en perspective éclatée qui illustre les trois composants principaux d'un commutateur électrique réalisé conformément aux enseignements de l'invention en association avec une portion de plaque à circuits imprimés constituant le support des contacts fixes ;
  • la figure 2 est en vue en perspective de dessus des trois principaux composants de la figure 1 qui sont représentés assemblés pour constituer un sous-ensemble prêt à être monté sur la plaque à circuit imprimé ;
  • la figure 3 est une vue en perspective de dessous de la figure 2 ;
  • la figure 4 est une vue en section par un plan axial selon la ligne 4-4 de la figure 5 qui illustre le commutateur selon l'invention après l'accrochage et la fixation du sous-ensemble sur la plaque à circuits imprimés ;
  • la figure 5 est une vue de dessous selon la flèche F5 de la figure 4 ;
  • la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 4 qui illustre le commutateur en section par un plan axial selon la ligne 6-6 de la figure 5.
On utilisera, à titre non limitatif, dans la description et les revendications qui vont suivre, une orientation verticale en référence aux figures.
Conformément aux enseignements de l'invention, un commutateur électrique à effet tactile 10 représenté aux figures 1, 4 et 6, est constitué par un sous-ensemble12 comportant l'assemblage de trois composants principaux 14, 16 et 18 et d'une portion 20 de plaque à circuits imprimés.
Les trois composants principaux comprennent un capot supérieur 14 réalisé par moulage en matière plastique, notamment thermoplastique, un organe d'actionnement ou actionneur 16 réalisé par moulage en matériau élastomère à base de silicone et un organe de déclenchement 18 qui est par exemple une pièce en feuille d'acier inoxydable.
La plaque à circuits imprimés 20 comporte sur sa face supérieure 22 différentes pistes conductrices qui seront décrites en détail par la suite et dans son épaisseur quatre trous débouchants 24 pour l'accrochage et la fixation du sous-ensemble 12 en vue de la constitution d'un commutateur électrique 10.
A l'exception des pièces conductrices constituant les contacts fixes du commutateur électrique 10, ce dernier présente une symétrie générale de conception par rapport à son axe central vertical A.
Le capot supérieur 14 est une pièce rigide en forme de pot renversé comportant une paroi latérale 26 qui délimite une face latérale interne cylindrique 28 et comportant une paroi supérieure transversale horizontale 30 qui délimite une face transversale supérieure interne 32 du capot percée d'un trou central 34.
La face latérale interne 28 comporte quatre bossages 36 qui s'étendent radialement vers l'intérieur et qui sont répartis angulairement à 90° autour de l'axe A pour constituer des moyens de détrompage de l'orientation angulaire de l'actionneur 16, autour de l'axe A, par rapport au capot 14 comme cela sera expliqué par la suite.
Le capot 14 est délimité verticalement vers le bas par une face ou bord transversal inférieur 38 qui est reliée à la paroi 28 par une congé arrondi 40.
Pour son accrochage et sa fixation sur la plaque à circuits imprimés 20, le capot 14 comporte ici quatre pattes d'accrochage 42 agencées sous la forme de deux paires de pattes qui s'étendent dans des plans verticaux décalés angulairement de 90° et qui sont aussi décalés angulairement de 45° par rapport aux deux plans verticaux dans lesquels s'étendent les bossages 36.
Chaque patte d'accrochage 42 s'étend globalement selon une direction verticale et elle comporte un tronçon supérieur horizontal 44 qui s'étend radialement vers l'extérieur depuis la partie correspondante de la paroi latérale 26, et un tronçon vertical principal 46 dont l'extrémité libre inférieure 48 est conformée en un crochet.
Chaque crochet 48 s'étend ici radialement vers l'extérieur en étant délimité par une facette horizontale supérieure 50 qui, comme on peut le voir à la figure 6, s'étend en regard d'une partie en vis à vis de la face inférieure 23 de la plaque 20, lorsque le sous-ensemble 12 est monté sur la plaque à circuits imprimés 20.
Comme on peut le voir notamment aux figures 1 et 6 sur lesquelles chaque patte d'accrochage 42 est représentée dans son état libre, la branche principale 46 est légèrement inclinée vers l'extérieur par rapport à l'axe A et la patte 42 est globalement susceptible de fléchir élastiquement en direction de l'axe A de manière à permettre la fixation par emboítement élastique ou "clipsage" de chaque patte 42 dans le trou 24 associé, les dimensions radial de ce dernier permettant à cet effet le passage du crochet 48.
De manière à faciliter le clipsage et donc la déformation élastique provisoire des pattes 42 en vue de leur effacement, radialement vers l'intérieur, la face latérale externe 52 de chaque patte 48 est conformée en une rampe inclinée qu coopère avec le bord supérieur correspondant 54 du trou 24 lors de l'insertion verticale, de haut en bas, de la patte 42 avec son crochet 48 dans un trou 24.
L'actionneur 16, à sa partie inférieure, est une pièce en forme générale de pot renversé, ou de boítier cylindrique fermé à sa partie supérieure, qui délimite une cavité interne 56. Cette partie inférieure de l'actionneur 16 est essentiellement constituée par une jupe latérale cylindrique 58 fermée à sa partie supérieure par une cloison transversale supérieure horizontale 60 et qui se prolonge à son extrémité inférieure par un bord inférieur en forme de lèvre périphérique 62 qui se prolonge radialement vers l'extérieur et qui est conformée, par son profil externe 64 de manière complémentaire au bord inférieur 38 et au congé 40 de la paroi latérale 26 du capot 14.
La jupe latérale 58 délimite une surface latérale interne 66 tandis qu'elle est délimitée radialement vers l'extérieur par une surface latérale externe 68 dans laquelle sont formés, à sa partie supérieure, quatre évidements ou logements 70 complémentaires des bossages 36 de manière à permettre l'indexation angulaire, autour de l'axe A, de l'actionneur 16 par rapport au capot 14.
La conception et le dimensionnement des pièces 14 et 16 sont également tels que la jupe 58 est montée avec un léger serrage radial à l'intérieur du capot 14 afin de retenir la partie inférieure formant corps de l'actionneur 16 à l'intérieur du capot 14.
A partir de sa paroi transversale 60, l'actionneur 16 comporte une tige verticale 72 d'actionnement de l'organe de déclenchement 18 qui s'étend vers le bas et qui se termine par une facette inférieure 74 en forme de disque qui est destinée à coopérer avec la face supérieure de la partie centrale en vis-à-vis 76 de l'organe de déclenchement 18.
L'actionneur 16 comporte aussi une tige verticale de manoeuvre 78 qui s'étend verticalement vers le haut depuis la cloison transversale 60 pour passer à travers le trou central 34 du capot 14 et faire saillie à l'extérieur du commutateur en vue de permettre l'actionnement de ce dernier en exerçant une poussée verticale P sur la partie supérieure de la tige formant poussoir.
La portion annulaire de la cloison transversale 60 comprise entre la jupe latérale 58 et la tige centrale comportant le tronçon inférieur formant tige d'actionnement 72 et le tronçon supérieur formant tige de manoeuvre 78, du fait de la réalisation par moulage dans un matériau souple tel que de l'élastomère de l'actionneur 16, constitue une partie déformable autorisant les déplacements verticaux de la tige 72, 78 selon l'axe A par rapport au corps inférieur de l'actionneur 16 constitué par sa jupe 58.
Comme on peut le voir aux figures 4 et 6, le dimensionnement des différents composants est tel que, en position montée sur la plaque à circuits imprimés 20, la face supérieure de la cloison 60 est en appui vertical vers le haut contre la face interne 32 du capot 14, tandis que la lèvre 62 est pincée élastiquement entre le bord inférieur 38 du capot 14 et la partie annulaire en vis-à-vis de la face supérieure 22 de la plaque 20 pour "fermer" le commutateur 10, c'est-à-dire pour délimiter la cavité étanche 56 à l'intérieur de l'actionneur 16.
Afin de constituer le sous-ensemble 12, et notamment pour retenir verticalement l'organe de déclenchement 18 par rapport à l'actionneur 16, ce dernier comporte des doigts 80 de retenue verticale et d'orientation angulaire de l'organe de déclenchement 18 par rapport à l'actionneur 16
A cet effet, et comme on peut le voir notamment aux figures 1 et 4, l'actionneur 16 comporte, à l'intérieur de la cavité 56, quatre plots ou bossages 80 formés en relief radialement vers l'intérieur depuis la face interne 66 de la jupe 58.
Chaque plot 80 est évasé à sa partie inférieure pour constituer un bourrelet 82 en forme d'arc de cercle, les quatre bourrelets 82 étant ainsi répartis angulairement de manière régulière à 90° autour de l'axe A.
L'organe de déclenchement 18 en forme générale de dôme légèrement bombé est constitué pour l'essentiel par une partie centrale supérieure 76 à partir de laquelle s'étendent radialement vers l'extérieur quatre branches 84 pour conférer à l'organe de déclenchement 18 une forme générale d'étoile à quatre banches.
Pour délimiter les branches 84, le bord périphérique inférieur du dôme comporte quatre découpes ou évidements 86 de profil légèrement incurvé et complémentaire de celui des bourrelets 82 de manière que, comme on peut le voir notamment à la figure 4, les doigts 80, 82 s'étendent en regard des évidements 86 et en dessous du dôme 18 pour l'orienter angulairement par rapport à l'actionneur 16 et pour le retenir verticalement par rapport à celui-ci pour constituer le sous-ensemble 12.
La mise en place verticalement de bas en haut en considérant la figure 1, du dôme 18 dans la cavité 56 de l'actionneur 16 s'effectue en déformant élastiquement les bourrelets 82 des doigts de retenue 80, la constitution de ce premier sous-ensemble 16, 18 étant de préférence réalisée avant la mise en place de l'actionneur 16 à l'intérieur du capot 14 de manière que l'actionneur 16 puisse se déformer facilement selon la direction radiale.
Les extrémités libres radialement extérieures 88 de chaque branche 84 constituent la partie "restante" du bord périphérique inférieur du dôme 18 et elles sont repliées verticalement vers le bas, de manière à être décalées par rapport à la partie supérieure centrale 76 du dôme 18 et pour constituer quatre points d'appui et de contact du dôme 18 sur la face supérieure 22 de la plaque à circuits imprimés 20 comme on peut le voir à la figure 6
L'organe de déclenchement 18 est en matériau conducteur, ou au moins sa face inférieure, et il est destiné à établir la liaison électrique entre au moins deux contacts fixes du commutateur qui sont ici des pistes conductrices portées par la face supérieure 22 de la plaque à circuits imprimés 20.
Dans l'exemple de réalisation illustrée aux figures 1 et 5, le commutateur 10 comporte un contact central fixe commun 90 constitué par une piste en forme de disque 90 située globalement au droit de l'axe A et il comporte deux autres contacts fixes diamétralement opposés 92 en forme de piste rectangulaire.
Les pistes 90 et 92 formant les contacts fixes se prolongent radialement vers l'extérieur pour être reliées à des plages correspondantes de raccordement 94 et 96 situées à l'extérieur du commutateur.
Le positionnement des contacts fixes 92 par rapport au trou 24, angulairement et radialement, est tel que lorsque le sous-ensemble 12 est fixé sur la plaque à circuits imprimés 20 pour constituer le commutateur électrique 10, deux extrémités 88 appartenant à deux branches 84 diamétralement opposées de l'organe de déclenchement 18 sont en appui de contact électrique avec les deux contacts fixes de sortie 92 tandis que la partie centrale 76 du dôme 18 est située verticalement en regard et au dessus du contact central fixe commun 90.
Lorsque l'on appuie sur la tige de manoeuvre 78 selon la flèche P de la figue 4, on déforme la partie centrale 76 du dôme 18 qui quitte son état stable de repos, selon une conception générale connue, pour établir un contact électrique avec le contact fixe central 90 et lorsque l'on relâche l'effort d'actionnement, le dôme 18 retrouve son état stable initial en faisant aussi effet de ressort de rappel pour l'actionneur 16.
La conception selon l'invention qui vient d'être décrite est donc particulièrement avantageuse en ce que la fixation du sous-ensemble 12 sur la plaque à circuits imprimés 20 ne nécessite aucune opération de soudage.
De plus, cette conception peut avantageusement être utilisée dans le cadre de la mise en place et de l'assemblage de différents composants sur une plaque à circuits imprimés selon la technique du "pick and place", la face supérieure du sous-ensemble 12 permettant la préhension aisée du sous-ensemble 12 en vue de sa mise en place sur la plaque 20.
Une fois monté sur la plaque 20, le commutateur électrique 10 est parfaitement étanche dans la mesure où la cavité dans laquelle sont agencés d'une part le dôme 18 et d'autre part les contacts fixes 90 et 92 est une cavité dont l'étanchéité est assurée par la lèvre périphérique 62 pincée entre le capot 14 et la plaque 20.
Les dimensions totales du commutateur sont également faibles. A titre d'exemple, la hauteur totale du commutateur au dessus de la face supérieure 22 de la plaque 20 est égale à 5 millimètres tandis que le "diamètre" extérieur du capot 14 est égal à environ 8,3 millimètres.
Selon une variante non représentée, par inversion mécanique, on peut prévoir que la jupe latérale 58 comporte des ergots de maintien qui s'emboítent élastiquement dans des logements complémentaires du capot 14 afin de maintenir l'actionneur dans le capot pour constituer un sous-ensemble comportant le capot 14 et l'organe d'actionnement 16.

Claims (19)

  1. Commutateur électrique (10) à effet tactile du type comportant :
    une plaque à circuits imprimés (20) comportant sur sa face supérieure au moins deux pistes conductrices (90, 92) constituant deux contacts électriques fixes (90, 92);
    un organe de déclenchement (18) de forme générale bombée qui est déformable élastiquement, à partir d'un état stable de repos, sous l'action d'un organe d'actionnement (16) qui agit sur la partie centrale (76) de l'organe de déclenchement, selon une direction axiale (P) sensiblement perpendiculaire à la face supérieure (22) de la plaque à circuits imprimés, pour établir une liaison électrique entre les deux contacts fixes (90, 92); et
    un capot supérieur (14) qui est fixé sur la plaque à circuits imprimés (20) par des moyens (42, 24) du type à emboítement élastique, qui s'étend au-dessus de la plaque à circuits imprimés qui entoure latéralement l'organe de déclenchement (18) et dont la partie supérieure comporte un trou (34) pour le passage de l'organe d'actionnement (16),
       caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (16) comporte une jupe latérale (58) qui entoure l'organe de déclenchement (18) et qui est fermée à sa partie supérieure et dont le bord inférieur (62) est pincé verticalement entre un bord inférieur (38) du capot (14, 16) et la partie en vis-à-vis de la face supérieure de la plaque à circuits pour délimiter une cavité étanche (56) dans laquelle est logé l'organe de déclenchement (18).
  2. Commutateur électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la jupe latérale (58) est fermée à sa partie supérieure par une paroi transversale (60) à partir de laquelle s'étend, verticalement vers le bas, une tige axiale (72) d'actionnement de l'organe de déclenchement (18), et en ce que l'organe d'actionnement (16) est réalisé par moulage dans un matériau déformable élastiquement, notamment en matériau élastomère à base de silicone.
  3. Commutateur électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (16) comporte une tige axiale (78) de manoeuvre qui s'étend verticalement vers le haut à partir de la paroi transversale (60) et à travers le trou (34) du capot (14).
  4. Commutateur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bord inférieur est une lèvre inférieure périphérique (62) qui s'étend radialement vers l'extérieur et qui est pincée élastiquement entre un bord inférieur (38) du capot et la face supérieure (22) de la plaque à circuits (20).
  5. Commutateur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la jupe (58) comporte sur sa face interne (66), et au voisinage de son extrémité inférieure, plusieurs doigts (80, 82) de retenue verticale de l'organe de déclenchement (18) pour constituer un sous-ensemble comportant les organes de déclenchement (18) et d'actionnement (16).
  6. Commutateur électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que les doigts de retenue (80, 82) sont conçus de manière à libérer l'organe de déclenchement (18) lors de la fixation du capot supérieur sur la plaque à circuits imprimés (20) ou lors de la première manoeuvre du commutateur.
  7. Commutateur électrique selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (36, 70) d'indexation angulaire de l'organe de d'actionnement (16) par rapport au capot (14) et des moyens (80, 82, 86) d'indexation angulaire de l'organe de déclenchement (18) par rapport à l'organe d'actionnement (16).
  8. Commutateur électrique selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens d'indexation angulaire de l'organe de déclenchement (18) par rapport à l'organe d'actionnement (16) sont constitués par les doigts de retenue verticale de l'organe de déclenchement (18) qui sont formés en relief sur la paroi interne (66) de la jupe latérale (58) de l'organe d'actionnement et qui coopèrent avec des évidements complémentaires (86) formés dans le bord inférieur périphérique de l'organe de déclenchement (18).
  9. Commutateur électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'organe de déclenchement (18) présente une forme générale en étoile dont les branches (84) sont délimitées par les évidements (86) formés dans le bord inférieur de l'organe de déclenchement.
  10. Commutateur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la jupe latérale (58) de l'organe d'actionnement (16) est montée serrée radialement à l'intérieur d'un logement complémentaire (28) du capot (14) pour constituer un sous-ensemble comportant le capot (14) et l'organe d'actionnement (16).
  11. Commutateur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la jupe latérale (58) comporte des ergots de maintien qui s'emboítent élastiquement dans des logements complémentaires du capot (14) afin de maintenir l'actionneur dans le capot pour constituer un sous-ensemble comportant le capot (14) et l'organe d'actionnement (16).
  12. Commutateur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fixation du capot (14) sur la plaque à circuits (20) comportent au moins une paire de bras (42) diamétralement opposés dont chacun s'étend verticalement vers le bas à travers un orifice correspondant (24) de la plaque à circuits (20) avec son extrémité libre inférieure (48) en forme de crochet qui coopère avec une portion en vis-à-vis de la face inférieure de la plaque pour retenir le capot (14) verticalement vers le haut par rapport à la plaque.
  13. Commutateur électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'extrémité libre (48) de chaque bras d'accrochage (42) est conformée en rampe (52) pour provoquer son effacement automatique, selon la direction radiale, lors du montage du capot (14), verticalement de haut en bas, sur la plaque à circuits (20).
  14. Commutateur électrique selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que les moyens de fixation comportent deux paires de bras d'accrochage (42) qui s'étendent dans des plans axiaux perpendiculaires.
  15. Commutateur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de déclenchement comporte une embase inférieure dont le bord périphérique inférieur (88) est en appui sur la face supérieure (22) de la plaque à circuits (20) et une partie supérieure bombée (76) sur laquelle agit l'organe d'actionnement (16, 72, 74).
  16. Commutateur électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face supérieure (22) de la plaque à circuits (20) comporte au moins un contact fixe central (90) situé verticalement au droit de la partie supérieure bombée, et au moins un contact fixe périphérique (92) situé au droit d'un tronçon (88) du bord inférieur de l'embase de l'organe de déclenchement (18).
  17. Commutateur électrique selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 9, caractérisé en ce que le tronçon (88) du bord inférieur de l'embase de l'organe de déclenchement (18) est constitué par le bord d'extrémité libre inférieure de l'une des branches (84) de l'étoile.
  18. Commutateur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque à circuits (20) est une plaque à circuits imprimés, ou une portion d'une plaque à circuits imprimés, appartenant à un équipement électronique.
  19. Commutateur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une symétrie générale de conception autour de la direction verticale d'actionnement (P, A).
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